Sewage Sludge Electro-Dewatering

Original sludge from wastewater treatment plants (WWTPs) usually has a poor dewaterability. Conventionally, mechanical dewatering methods are used to increase the dry solids (DS) content of the sludge. However, sludge dewatering is an important economic factor in the operation of WWTPs, high water content in the final sludge cake is commonly related to an increase in transport and disposal costs. Electro‐dewatering could be a potential technique to reduce the water content of the final sludge cake, but the parameters affecting the performance of electro‐dewatering and the quality of the resulting sludge cake, as well as removed water, are not sufficiently well known. In this research, non‐pressure and pressure‐driven experiments were set up to investigate the effect of various parameters and experimental strategies on electro‐dewatering. Migration behaviour of organic compounds and metals was also studied. Application of electrical field significantly improved the dewatering performance in comparison to experiments without electric field. Electro‐dewatering increased the DS content of the sludge from 15% to 40 % in non‐pressure applications and from 8% to 41% in pressure‐driven applications. DS contents were significantly higher than typically obtained with mechanical dewatering techniques in wastewater treatment plant. The better performance of the pressure‐driven dewatering was associated to a higher current density at the beginning and higher electric field strength later on in the experiments. The applied voltage was one of the major parameters affecting dewatering time, water removal rate and DS content of the sludge cake. By decreasing the sludge loading rate, higher electrical field strength was established between the electrodes, which has a positive effect on an increase in DS content of the final sludge cake. However interrupted voltage application had anegative impact on dewatering in this study, probably because the off‐times were too long. Other factors affecting dewatering performance were associated to the original sludge characteristics and sludge conditioning. Anaerobic digestion of the sludge with high pH buffering capacity, polymer addition and freeze/thaw conditioning had a positive impact on dewatering. The impact of pH on electro‐dewatering was related to the surface charge of the particles measured as zeta‐potential. One of the differences between electro‐dewatering and mechanical dewatering technologies is that electro‐dewatering actively removes ionic compounds from the sludge. In this study, dissolution and migration of organic compounds (such as shortchain fatty acids), macro metals (Na, K, Ca, Mg, Fe) and trace metals (Ni, Mn, Zn, Cr) was investigated. The migration of the metals depended on the fractionation and electrical field strength. These compounds may have both negative and positive impacts on the reuse and recycling of the sludge and removed water. Based on the experimental results of this study, electro‐dewatering process can be optimized in terms of dewatering time, desired DS content, power consumption and chemical usage.

Käytöstä poistettujen tietokoneiden kustannusedullisin jatkokäsittely puolustusvoimissa

Puolustushallinto on suuri materiaalin käyttäjä ja hankkija, se tuottaa huomattavan määrän atk-romua, joka luokitellaan ongelmajätteeksi. Laitteiden poistaminen jää tulosyksikön vastuulle ja sen on huolehdittava niiden asianmukaisesta jatkokäsittelystä. Tietoteknisten laitteiden hävittämisestä aiheutuvat vuotuiset kulut ovat mittavia, ja tästä syystä vaihtoehtoisia tapoja hävittää materiaalia on pohdittava. Tutkielma esittelee eri jatkokäsittelyprosesseja, joilla käytöstä poistetut tietokoneet voidaan hyötykäyttää ja selvittää kustannusedullisimman vaihtoehdon. Lisäksi tutkimuksessa ilmenee kiertoprosesseista saatavat hyödyt ja haitat. Tutkimusmenetelmänä on kirjallisuustutkimus ja teemahaastattelut. Tutkimuksessa on pyritty lähdeaineiston avulla esittelemään jatkokäsittelyprosesseja yksinkertaisessa muodossa. Kirjallisuuteen ja teemahaastatteluihin perustuen on kartoitettu kustannusedullisin jatkokäsittelyprosessi. Tutkimuksessa ilmeni, kustannusedullisimmaksi vaihtoehdoksi tietokoneiden myynti uusien laitehankintojen yhteydessä. Jatkokäsittelytapa kuitenkin poikkeuksetta vaatii uusien laitteiden hankinnan yhteistyökumppanilta. Tämän vuoksi on tarkasteltava tietokonelaitteiden hintojen kilpailukykyisyys verrattuna muihin laitetoimittajiin.

Determination of management zones from normalized and standardized equivalent produtivity maps in the soybean culture

Through the site-specific management, the precision agriculture brings new techniques for the agricultural sector, as well as a larger detailing of the used methods and increase of the global efficiency of the system. The objective of this work was to analyze two techniques for definition of management zones using soybean yield maps, in a productive area handled with localized fertilization and other with conventional fertilization. The sampling area has 1.74 ha, with 128 plots with site-specific fertilization and 128 plots with conventional fertilization. The productivity data were normalized by two techniques (normalized and standardized equivalent productivity), being later classified in management zones. It can be concluded that the two methods of management zones definition had revealed to be efficient, presenting similarities in the data disposal. Due to the fact that the equivalent standardized productivity uses standard score, it contemplates a better statistics justification.

Poultry carcass decomposition and physicochemical analysis of compounds in different Composter types

This study aimed to assess five composter types in poultry carcasses decomposition and to perform a physicochemical analysis of the compounds obtained. Composter types used were six-hole brick, wood, screen, windrow with three PVC pipes with six holes and windrow with three PVC pipes with 10 holes. Composting was followed by four periods using wood shaving like substrate with one bird carcass placed in each composter. Pile turning was performed every 10 days and temperature in each layer was measured on 1st, 7th, 14th, 19th and 29th day, at 3 p.m., as well as room temperature. Temperature during pile turning was also measured at five points per layer and carcass weighing performed to calculate decomposition percentage. Physicochemical parameters evaluated in substrates were moisture, ash, phosphorus, potassium, nitrogen, pH, organic carbon and C/N ratio, up to 30 days. Data were analyzed by repeated measures model, using MIXED method of SAS software. All values of final physicochemical composition of substrates were found according to values of IN-25, except nitrogen. The composter types were efficient in decomposition of poultry carcasses.

COD, TSS, nutrients and coliforms removals in UASB reactors in two stages treating swine wastewater

The performance of two upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors was evaluated in pilot scale (908 and 188 L), installed in series (R1 and R2), fed with swine wastewater with TSS around 5 and 13 g L-1. The UASB reactors were submitted to HDT of 36 and 18 h with VOL of 5.5 to 34.4 g COD (L d)-1 in the R1 and HDT of 7.5 e 3.7 h with VOL from 5.1 to 45.2 g COD (L d)-1 in the R2. The average removal efficiencies of COD ranged from 55 to 85% in the R1 and from 43 to 57% in the R2, resulting in values from 82 to 93% in the UASB reactors in two stage. Methane concentrations in the biogas were 69 to 74% with specific production from 0.05 to 0.27 L CH4 (g removedCOD)-1 in the R1 and of 0.10 to 0.12 L CH4 (g removedCOD)-1 in the R2. The average removal efficiencies were 61 to 75% for totalP, 39 to 69% for KN, 82 to 93% for orgN and 20 to 94% for Fe, Zn, Cu and Mn. The amN concentration were not reduced indicating the need to post-treatment for effluent disposal into water bodies. There were reductions of total coliforms from 99.8123 to 99.9989% and of thermotolerant coliforms from 99.9725 to 99.9999%. The conditions imposed to the UASB reactors in two stage provided high conversions of removedCOD into methane (up to 77%) and reductions of organic an inorganic pollution loads from swine wastewater.

CHARACTERIZATION AND EVALUATION OF THE POTENTIAL USE OF SLUDGE FROM STP AND WTP IN PAVING

ABSTRACT Water and sewage treatment plants (STP and WTP) generate as byproduct a significant amount of sludge with environment harmful elements. Sending to landfills or depositing on the ground or rivers are respectively expensive and dangerous alternatives. In this scenario, the use of this waste in paving processes is a promising alternative for disposal thereof. In this study, we focused on characterizing sludge and evaluating its use in paving, which showed satisfactory results for use in base and sub-base floors.

Carbon footprint of the colombian cocoa production

ABSTRACT Cocoa is an important commercial crop in the tropics; and estimating the carbon emissions in the producing-areas is a worthwhile effort. The main goal of the current paper was to evaluate the carbon footprint (CF) per kilogram of Colombian cocoa bean produced under conventional and agroforestry managements, following the methods proposed by PAS 2050. In this research, we compared our results to other worldwide researches, showing an overview of the current limitations and challenges involving the CF researches. Our results showed that all calculated environmental burdens were lower for the conventional management. In the agroforestry practice, composting of cocoa pod husks contributed with approximately 34.00E+00 g methane and 2.55E+00 g nitrous oxide emissions per kilogram of cocoa grain produced. Therefore, such practice could reduce CF by 6.00E+00 kg CO2 Eq kg-1, which is certainly a significant amount. These cocoa residues left on the ground have a strong impact on CF of both studied managements due to the anaerobic decomposition of organic matter, which represents more than 85% of emissions. We concluded that both evaluated production processes can emit environmental burdens at the same magnitude. Definitely, there is a widespread need to improve cocoa production system by changing old and less productive plants to the so called clones to ensure cocoa yield and quality worldwide.

Hevosenlannan nykykäyttö ja hyödyntämismahdollisuudet energiantuotannossa Suomessa

Tässä kandidaatintyössä selvitettiin hevosenlannan nykyistä käyttöä Suomessa sekä lannan hyödyntämismahdollisuuksia energiantuotannossa. Työssä selvitettiin myös taustalla vaikuttavaa lainsäädäntöä, joka rajoittaa lannan hyödyntämistä energiantuotannossa. Energiantuotantoa tarkasteltiin lannan polttamisen, kaasutuksen ja mädätyksen kannalta. Esimerkkejä otettiin muista maista, joissa lainsäädäntö ei rajoita lannan hyödyntämistä energiantuotannossa. Lisäksi työssä suoritettiin karkeita esimerkkilaskelmia hevosenlantahuollon nykyisistä kustannuksista sekä lannan mädätyksen ja polton laskennallisista hyödyistä.

Public-private partnership in marine litter waste management

Marine litter is an international environmental problem that causes considerable costs to coastal communities and the fishing industry. Several international and national treaties and regulations have provisions to marine litter and forbid disposal of waste into the sea. However, none of these regulations state a responsibility for public authorities to recover marine litter from the sea, like they do for marine litter that washes up on public beaches. In a financial evaluation of a value chain for marine litter incineration it was found out that the total costs of waste incineration are approximately 100 ─ 200 % higher than waste fees offered by waste contractors of ports. The high costs of incineration are derived from the high calorific value of marine litter and therefore a high incineration cost for the waste, and long distances between ports that are taking part in a project for marine litter recovery from the sea and an Energy-from-Waste (EfW) facility. This study provides a possible solution to diverting marine litter from landfills to more environmentally sustainable EfW use by using a public-private partnership (PPP) framework. PPP would seem to fit as a suitable cooperative approach for answering problems of current marine litter disposal in theory. In the end it is up to the potential partners of this proposed PPP to decide whether the benefits of cooperation justify the required efforts.

Toimintaohjeiston laatiminen HSY:n jätehuollon elinkaarimallinnuspalveluiden hankkimiseksi

Elinkaariarviointi on menetelmä, missä tuotejärjestelmän aikaiset syötteet ja tuotteet koostetaan yhteen ja tuloksena saadaan sen ympäristökuormitus. Elinkaariarviointi on päätöksentekoa tukeva työkalu. Jätelain kokonaisuudistuksen myötä elinkaariarvioinnin käyttö tullee lisääntymään kuntavastuullisessa jätehuollossa. Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymä HSY:n jätehuollon tavoitteena on rakentaa elinkaarimalli, jonka avulla voidaan selvittää koko toiminnan aiheuttama ympäristökuormitus ja taloudelliset vaikutukset. HSY:n jätehuolto on päättänyt toteuttaa elinkaarimallin rakentamisen konsulttityönä. Työn tavoitteena on ollut laatia toimintaohjeisto HSY:n jätehuollon elinkaarimallinnuspalveluiden hankkimiseksi. Elinkaarimalli voidaan tehdä kaupallista ohjelmistoa käyttämällä. Tähän selvitykseen on valittu arvioitavaksi kolme elinkaariarvioinnin työkalua: EASEWASTE, WRATE ja GaBi 4.4. Ohjelmistojen ominaisuuksia on arvioitu kirjallisuuden ja haastattelun perusteella. Työssä on laadittu kriteeristö näiden ohjelmistojen arviointiin. Kirjallisuuden perusteella on selvitetty elinkaariarvioinnin soveltamiskohteet kuntavastuullisessa jätehuollossa. HSY:n jätehuollon elinkaariarvioinnin soveltamiskohteet ja mallinnustarpeet on tunnistettu haastattelemalla HSY:n jätehuollon asiantuntijoita. HSY:n jätehuollolle rakennettavan mallin päivittämistä, käyttöä ja kehittämistä tulisi hallita HSY:n jätehuollon toimesta. Kaikki työssä arvioidut ohjelmistot soveltuvat HSY:n jätehuollon tunnistamien mallinnustarpeiden laskentaan. Elinkaarimallinnuspalveluiden toimintaohjeistolla pyritään varmistamaan HSY:n jätehuollon tarpeisiin soveltuvan mallin hankinta ja jatkotoimenpiteiden suunnittelu.

Mädätys- ja kompostointilaitoshankkeen teknis-taloudellinen vertailu Lakeuden Ympäristöhuollossa

Työssä selvitettiin teknis-taloudellisen vaihtoehto Lakeuden Ympäristöhuollon keräämän biojätteen ja Seinäjoen lähialueella syntyvän hevosenlannan käsittelyyn. Nykyisin Lakeuden Ympäristöhuolto Oy:n keräämä biojäte kuljetetaan paikallisen jätehuoltoyhti-ön biokaasulaitokseen ja hevosenlantaa ei alueelta vielä kerätä olleenkaan. Työn lähtö-kohtana oli vertailla mahdollisesti rakennettavan oman biokaasulaitoksen ja rumpu-kompostointilaitoksen kannattavuutta toisiinsa. Kannattavuuden laskennassa käytettiin annuiteettimenetelmää. Työn kirjallisuusosiossa kerrotaan eloperäisten jätteiden ominaisuuksista mädätyksen ja kompostoinnin kannalta, mädätys- ja kompostointiprosessista, mädätys- ja kompostoin-titekniikoista sekä menetelmien eduista sekä haitoista. Työssä perehdyttiin myös mädä-tyksen ja kompostoinnin lopputuotteiden hyödyntämiseen. Vaihtoehtojen vaertailussa kumpikaan hankkeista ei ollut taloudellisesti kannattava. Vaikka prosesseihin saataisiin nykyään kerättävän biojätteen määrän lisäksi 2000 tonnia hevosenlantaa, se ei tee hankkeista kannattavia. Edes herkkyystarkastelussa laskettu korkeampi hevosenlannan porttimaksun määrä ei vaikuttanut kannattavuuteen. Lakeuden Ympäristöhuollon näin ollen on viisainta olla investoimatta kumpaakaan hankkeeseen.

A global transport packaging guideline for selected business areas

In this Master’s Thesis a global transport packaging guideline for selected business areas was compiled for the Fiskars the company, which provides branded consumer goods for home, garden and outdoor use. The business areas included were Home and Garden business areas. The aim of the guideline was to be a comprehensive guide for the suppliers, product development, operations and external vendors of the company. The guideline consists of written instructions, tables and illustrations that provide useful information for players working with transport packages from sourcing through to shipments. As the role of corporate responsibility and sustainability has grown, a part of responsible manufacturing strategy includes using materials that are re-usable, recyclable or recoverable as energy or through composting. Hence packaging waste management implementations of different regions were also inspected. The resulting guide covers a range of topics concerning packaging and its transport. The topics include legal requirements, restricted materials and substances, preferred materials, markings, labeling of boxes, logistics and distribution center requirements, physical testing and an inspection checklist.

Tuulivoima; kehitys, investoinnit ja työllisyys Suomessa

Tuulivoimalla on pitkä historia. Tuulivoima soveltuu nykyajan energiantuotantoon. Suunniteltaessa ja rakennettaessa uusia tuulivoimaloita on tunnettava tuulisuuteen vaikuttavat tekijät samoin kuin tuulivoimalan sijoituspaikalla on tehtävä perusteelliset tuu-liolosuhdemittaukset. Nykyisellä sähkön hinnalla tuulivoimalat eivät ole täysin kilpailukykyisiä, joten niitä on tuettava. Tukimuotoja on monia. Suomessa pääasiallinen tukimuoto on syöttötariffi. Vallitseva politiikka on ratkaisevassa asemassa luotaessa tukijärjestelmiä tuulivoimalle. Suomessa tehtävät tuulivoimainvestoinnit ovat kasvussa. Tuulivoimaan liittyy niin hyviä kuin huonoja puolia. Huonot puolet ovat ratkaistavissa. Päästökaupan kannalta on tuulivoima yksi keino alentaa kasvihuonekaasuja ilmakehässä. Tuulivoiman osuuden kasvattaminen sähköntuotannossa luo työpaikkoja Suomeen ja luo vientimahdollisuuksia ulkomaille. Tuulivoimalla on valoisa tulevaisuus.